[发明专利]热电转换组件用中间体的制造方法

说明书

本发明提供无需支撑基板、能够以不具有与电极的接合部的形态进行热电半导体材料的退火处理、并能够以最优的退火温度进行热电半导体材料的退火的热电转换组件用中间体的制造方法，其是包含由热电半导体组合物形成的P型热电元件层及N型热电元件层的热电转换组件用中间体的制造方法，该方法包括：(A)在基板上形成所述P型热电元件层及N型热电元件层的工序；(B)对在所述工序(A)中得到的所述P型热电元件层及N型热电元件层进行退火处理的工序；(C)在所述工序(B)中得到的退火处理后的P型热电元件层及N型热电元件层上形成包含固化性树脂或其固化物的密封材料层的工序；以及(D)将所述密封材料层、以及在所述工序(B)及(C)中得到的P型热电元件层及N型热电元件层从所述基板剥离的工序。

技术领域

本发明涉及热电转换组件用中间体的制造方法。

背景技术

目前，作为能量的有效利用方式之一，有通过具有塞贝克效应、帕尔贴效应等热电效应的热电转换组件将热能与电能进行直接相互转换的装置。

作为上述的热电转换组件，已知有所谓的面内型的热电转换元件的构成。面内型通常是如下构成的：P型热电元件和N型热电元件沿支撑基板的面内方向交替地设置，例如，两个热电元件间的接合部的下部彼此、或上部彼此经由电极而串联连接。

其中，在实用化时，有提高热电转换组件的弯曲性、薄型化、提高热电性能、以及削减材料成本等各种要求。为了满足这些要求，例如，作为热电转换组件中使用的支撑基板，从耐热性及弯曲性的观点出发，已使用了聚酰亚胺等树脂基板。另外，作为n型的热电半导体材料、p型的热电半导体材料，从热电性能的观点出发，已使用了碲化铋系材料的薄膜，作为上述电极，已使用了导热系数高、低电阻的Cu电极(专利文献1、2等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-192764公报

专利文献2：日本特开2012-204452公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，根据本发明人等的研究，发现了存在产生如下所述的新问题的隐患：如上所述，在提高热电转换组件的弯曲性、薄型化及提高热电性能等的要求中，在使用了铋碲化物系的材料作为由热电半导体组合物形成的热电转换材料中包含的热电半导体材料、使用了Cu电极、Ni电极作为电极、使用了聚酰亚胺等树脂作为支撑基板的情况下，例如，在于400℃等高温下对热电转换组件进行退火处理的工序中，在热电转换材料所包含的热电半导体材料与Cu电极、Ni电极的接合部，会通过扩散而形成合金层，结果会导致电极发生断裂、剥离，热电转换材料与Cu电极间的电阻值增大，热电性能降低等。此外，即使在利用使用了聚酰亚胺等耐热性树脂的基板作为支撑基板的情况下，有时也无法保持达到最优的退火温度(即，能够最大程度发挥热电性能的工艺处理温度)的耐热性，所述最优的退火温度取决于待使用的P型热电元件层、N型热电元件层所含有的热电半导体材料，而由于这个原因，有时无法对上述热电半导体材料进行最优的退火处理。

本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，课题在于提供无需支撑基板、能够以不具有与电极的接合部的形态进行热电半导体材料的退火处理、能够以最优的退火温度进行热电半导体材料的退火的热电转换组件用中间体的制造方法。

解决课题的方法

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现了一种获得热电转换组件用中间体的制造方法，该制造方法通过在基板上形成P型热电元件层及N型热电元件层的给定图案层后，将它们在最优的退火温度下进行退火，并在层叠了密封材料层后，将得到的由密封材料层、以及P型热电元件层及N型热电元件层形成的层叠体从上述基板剥离，从而无需现有的支撑基板、并且以不具有P型热电元件层及N型热电元件层与电极的接合部的形态进行退火处理即可得到热电转换组件用中间体，进而完成了本发明。

即，本发明提供以下的(1)～(9)。